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人类史上首次月球背面之旅!一文读懂嫦娥四号的三大任务

2018-12-12 16:09
来源: 每日经济新闻
编辑:东方财富网

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  今天(12月8日)凌晨2点23分,西昌卫星发射中心,万众瞩目的嫦娥四号月球探测器成功发射升空。

  火箭将探测器送入地月转移轨道后,探测器将经过数十天在轨飞行、 轨道修正、近月制动、变轨等,最终着陆月面,择机释放巡视器。

  嫦娥四号的目的地是月球背面南极艾特肯盆地,新月球车将与“玉兔”号在月球两面遥遥相对。这将是人类探测器首次在月球背面着陆,在人类从未直接看见的“月之暗面”实施月球探测和天文观测。

  “嫦娥”的座驾,了解一下

  西昌卫星发射中心在四川省凉山彝族自治州境内,嫦娥一号、嫦娥二号、嫦娥三号、嫦娥四号中继星都是在这里发出。

  如今,嫦娥四号探测器也从这里升空,开启探测月球背面的旅程,这是西昌卫星发射中心迎来的今年第16次航天发射任务。

  大家在发射现场的画面中能够看到承担此次任务的长征三号乙改进型运载火箭。

  这里介绍一下,长征三号乙火箭主要用于发射地球同步转移轨道卫星,它与长征三号甲、长征三号丙火箭构成了长征三号甲系列火箭,这个系列是航天高密度发射的主力火箭。

  大家在画面中看到的是长征三号乙改进型运载火箭,是长征三号乙火箭的升级版,性能更强。

  而且,因为要在月球上软着陆,嫦娥四号着陆器设计了“四条腿”,设计师们还为其量身定制了一个高支架,让它能够稳稳地“坐”在火箭上。

  “嫦娥四号”的奔月路

  这次的地月旅行,嫦娥四号要跨越42万公里的距离,这次,长三乙火箭送嫦娥走的是直飞月球的航线,这可是为探测器省时省力的一条捷径,也是国际上奔月的主流方式。经过1000多秒的飞行过程,火箭把探测器送到地月转移轨道的入口,剩下的路就要靠探测器自己走了。

  从今天凌晨的发射算起,嫦娥四号最终要到达月球,还要经过大约20多天的飞行。它到达月球要经历哪些步骤?↓↓↓

  嫦娥四号的任务

  因为月球自转和围绕地球公转的周期相同,数百万年来,人类只能在地球上仰望月球的“正面”,月球“背面”却始终蒙着一层神秘面纱。

  目前了解的情况是,月球两面有显著不同:正面有许多巨大的月海(即月面上的低洼平原),约占总面积的31.2%;另一面则有密集的陨石坑,只有约2.5%的面积被月海覆盖。

  嫦娥四号的主要任务包括首次建立和使用深空测控网进行测控通信,首次实现月球软着陆、月面巡视等重大突破,开展月表地形地貌与地质构造、矿物组成和化学成分、月球内部结构、地月空间与月表环境等探测活动,建成基本配套的月球探测工程系统。

  嫦娥四号的任务一,是对月球背面,尤其是太阳系内已知最大的陨石坑进行探测。

  大约半个月之后,嫦娥四号会在月球背面南极-艾特肯盆地的冯·卡门陨坑软着陆。艾特肯盆地是太阳系内已知最大的陨石坑,直径达2480公里(月球直径为3400公里),深达12.8公里。

  与嫦娥三号相比,首次造访月球背面的嫦娥四号需应对月球背面崎岖的地形,实现难度更大的精确控制。这一任务将由嫦娥四号搭载的月球车去实现。

  嫦娥四号的任务二,是尝试月球背面的中继通讯。

  嫦娥四号面临的另一大难题,是月球背面受到月面遮蔽,接收不到来自地球的无线电传输。

  为了帮助嫦娥四号在月球背面着陆并传回数据,今年5月21日,在西昌卫星发射中心先期发射了一颗“鹊桥”数据中继卫星,进入地月拉格朗日L2点,距离地球45万公里,距月球约6.5万公里。它可以同时向月球和地球后方提供数据中继通信服务,更重要的是,它将为嫦娥四号月球探测器提供地月中继测控和数传服务。

  嫦娥四号的另一项任务,是进行世界首次低频射电天文观测。

  由于月面的天然阻拦,让月球背面没有无线电信号,但同时也让那里不受太阳影响,拥有纯净的电磁空间,为射电观测创造了良好条件,有望填补100KHz—10MHz射电天文观测的空白。

  中国探月工程14年

  中国探月工程从1994年开始进行论证和可行性研究,直到2004年初才正式立项,被称作“嫦娥工程”,分“绕”、“落”、“回”三步走。

  “绕”由嫦娥一号、嫦娥二号完成,主要任务是发射我国首颗月球探测卫星,实施绕月探测,对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。

  “落”由嫦娥三号、嫦娥四号完成,主要任务是突破月球软着陆、月面巡视勘察、深空测控通讯与遥控操作、深空探测运载火箭发射等关键技术,对着陆区地形地貌、地质构造和物质成分等进行探测。

  “回”的主要目标是进行首次月球样品自动取样返回探测。

图片来源:央视新闻

(文章来源:每日经济新闻)

(责任编辑:DF010)

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